Адаптивный компенсатор помех

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Н 04 В 1/ ЙФС,) ВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРАДИО Лавре ории 1БузуевПе С 1 аапс 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1, Цыпкин Я,З. Основы тобучающихся систем. М., "Нау1970, с. 167-168, рис. 9.2.2. Азресз оГ пе 1 юог 1 с апйЬеоту. Ейз. К.Е. Ка 1 шап, И.гз. Нею,1 ог 1 "Но 1 С, В.зпеЬаИпзсоп", 1971, р. 574-576,(54)(57) АДАПТИВНЫЙ КОМПЕНСАТОР ПОМЕХ, содержащий первый М -входовойсумматор к 1-му (где= 111)входу которого подключен выход 1-говесового усилителя, первый вход которого является входом 1 -го опорного сигнала, а второй вход подключен к выходу-го блока управления весовым коэффициентом, первыйвход которого объединен с первымвходом 1 -го весового усилителя,а второй вход объединен с входамиостальных блоков управления весовымкоэффициентом, выход первого М -вхо-.дового сумматора подключен к первому входу вычитателя, второй входкоторого является входом основногосигнала, а также усилитель, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с цельюуменьшения среднеквадратичной ошибкипри обработке нестационарных сигналов с неизвестными характеристиками,в него введены второй М -входовойсумматор, М элементов задержки, Мумножителей, линия задержки, дваперемножителя, накопитель, регулируемый усилитель и ограничитель,причем первый вход-го умножителя объединен с входом 1 -го элемента задержки и с первым входом 1 -говесового усилителя, второй вход ) -гоумножителя подключен к выходу-гоэлемента задержки а выход - к 1 -муЭИвходу второго М -входового сумматора, Евыход вычитателя подключен к первомувходу регулируемого усилителя,выход которого через ограничительсоединен с вторым входом 1 -го блока управления весовым коэффициентом,выход вычитателя подключен к первомувходу первого перемножителя и к входулинии задержки, выход которой соеди-,нен с вторым входом первого перемиожителя, второй перемножитель,усилитель и накопитель включеныпоследовательно между выходом перво- фффффго перемножителя и вторым входом 46регулируемого усилителя, а второйвход второго перемножителя подключенк выходу второго М -входового сумматора.1109916 10Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всистемах обнаружения, связи и управленияИзвестен адаптивный компенсаторпомех, минимизирующий среднеквадратичную ошибку (СКО) между входнымсигналом и линейной комбинацией опорных сигналов, содержащий Н - входовойсумматор, к 1-му входу ( 1 = 1Й ) которого подключен выход 1 -говесового усилителя, к выходу - первый вход вычитателя, второй входкоторого является входом адаптивногокомпенсатора помех, авыход соединенчерез последовательно включенные1-й усилитель с изменяющимся коэффициентом передачи, 1 -й перемножитель и 1-й накопитель с первымвходом 1-го весового усилителя,второй вход которого объединен с вторым входом 1 -го перемножителя иявляется входом 1-го опорного сиг"нала 1 ,Недостатком устройства являетсянеработоспособность в нестационарныхусловиях, так как уменьшение с течением времени коэффициентов передачиусилителей с изменяющимися коэффициентами передачи приводит к тому что 30через определенное время они становятся настолько малыми, что управление весовым усилением практическиотсутствует, а значит отслеживаниенестационарности входных сигналовстановится невозможным,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяадаптивный компенсатор помех, минимизирующий СКО между входным сигналом40и линейной комбинацией М опорныхсигналов, содержащий первый М -вхо"довой сумматор, к 1-му (где 1= 1,М) входу которого подключенвыход 1-го весового усилителя,45первый вход которого является входом1-го опорного сигнала, а второй входподключен к выходу-го блокауправления весовым коэффициентом,первый вход которого объединен спервым входом 1 -го весового уси 50лителя, а второй вход объединен свходами остальных блоков управлениявесовым коэффициентом, выход первого М -входового сумматора подключен к первому входу вычитателя, второй вход которого является входомосновного сигнала, а также усили тель, включенный между выходом вычи 2тателя и вторым входом-го блока управления весовым коэффициентом 2 ).Недостатком известного компенсатора является большая СКО при обработке нестандартных процессов с неизвеСтными характеристиками, что обусловлено неизменностью в процессе работы устройства коэффициента передачи усилителя, определяющего динамические свойства цепи управления весовьпи усилителями, так как СКО в установившемся режиме, вызванная флюктуациями весовых коэффициентов и неточностью слежения за нестационарностью входного сигнала, имеет экстремальную зависимость от коэффициента передачи усилителя, Поэтому выбор постоянным коэффициента передачи усилителя при неизвестных характеристиках входных сигналов может привести к многократному возрастанию СКО по сравнению с минимально возможной.Цель изобретения - уменьшение среднеквадратичной ошибки при обработке нестационарных сигналов с неизвестными характеристиками. Для достижения поставленной цели в адаптивный комненсатор помех, содержащий первый Н -входовой сумматор, к 1 -му (где 1 = 1,), входу которого подключен выход 1 -го весового усилителя, первый вход которого является входом 1 -го опорного сигнала, а второй вход подключен к выходу -го блока управления весовым коэффициентом, первый вход которого объединен с первым входом 1 -го весового усилителя, а второй вход объединен с вхоДами остальных блоков управления весовым коэффициентом, выход первого М -входового сумматора подключен к первому входу вычитателя, второй вход которого является входом основного сигнала, а также усилитель, введены второй Н -входовой сумматор, И элементов задержки, М умножителей, линия задержки, два перемножителя, накопитель, регулируемый усилитель и ограничитель, причем первый вход 1 -го уМножнтеля объединен с входом -го элемента задержки и с первым входом 1 -го весового усилителя, второй вход 1-го умножителя подключен к выходу 1 -го элемента задержки, а выход - к 1-му1109916 25 йи.(п 1) р(ь)+Уб(,п)6(,п)Б К (и) Х,(п);50 ври,и,(М 1)с, при 0(Н.(п+1) С С 4, при .с(п 1) (О,СКО между сигналами д(п) и Ч(п)Весовые. усилители 4- 1 перестраиваются до тех пор, пока среднее значение произведений входных сигналов блоков55 3-1 управления весовым коэффициен- где том будут отличны от нуля, Инерционность настройки весов задается коэффициентом передачи регулируемого доир.(пИ)0 р. (в 4= сО (о+1)- коэффициент передачи-говесового усилителя 4-. входу второго М -входового сумматора, выход вычитателя подключен к первому входу регулируемого усилителя, выход которого через ограничитель соединен с вторым входом-го 5 блока управления весовым коэффициентом, выход вычитателя подключен к первому входу первого перемножителя и к входу линии задержки, выход которой соединен с вторым входом первого перемножителя, второй перемножитель, усилитель и накопитель включены последовательно между выходом первого перемножителя и вторым входом регулируемого усилителя, а 15 второй выход второго перемножителя подключен к выходу второго М -входового сумматораНа чертеже представлена структур. ная электрическая схема адаптивного 20 компенсатора помех.Компенсатор содержит первый М -входовой сумматор 1, вычитатель 2, блоки 3-1-3-М управления- весовым коэффициентом, весовыеусилители4:1 - 4:й, регулируемый усилитель 5,ограничитель 6, умножители 7 г 1 - 7:К,элементы 8:1 - 8 ей задержки, второй М-входовой сумматор 9, накопитель 10, усилитель 11, первый перемножитель 3012, линия 13 задержки, второй пере- множитель 14.Коипенсатор работает следующим образомход ой сигнал )(п) поступает 35 на вход вычитателя 2, где из неговычитается сигнал 1(п) с выхода первого М -входового сумматора 1, который является линейной комбинациейй опорных сигналов Х(п)- и ,(в) 40с весами о(п)-ц), (и) т.е. Ч(п)= щ,(п) к.(п).: 45На выходе вычитателя 2 вырабатывается сигнал ошибки, Е (и, который совместно с сигналами .Х (М ис). пользуется в блоках 3=1 управления весовыми коэффициентами. Настройка весов осуществляется по минимуму усилителя 5. Ограничитель б предназначен для предотвращения выхода коэффициента передачи регулируемо" го усилителя 5 за границу области устойчивости цепи настройки весовых коэффициентов. Каждый из опорных сигнапов умножается на этот же сигнал на предыдущем шаге настройки, Эта операция производится с помощью умножителей 7-) и элейентов 8- ) задержки на время тактового периода. Полученные произведения суммируются во втором М -входовем сумматоре 9,.Произведение сиг 4 капа ошибки на и -м и (и)-м .шагах настройки, формируемое на выходе первого перемножителя 12, умножается на выходной сигнал второго М-входового сумматора 9 во втором перемножителе 14 и через усилитель 11 и накопитель 10 подается науправляю- . щий вход регулируемого усилителя 5Накопитель 10 может быть выполнен в виде дискретного интегратора, состоящего из сумматора и элемента задержки на время тактового перио да., выход которого, являющийся выходом накопителя, подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого является входом накопителя . Коэффициент передачи усилителя 11 выбирается из условия обеспечения устойчивости цепи настройки регулируемого усилителя 5. Перестройка . коэффициента передачи регулируемого . усилителя 5 осуществляется до. тех 1 пор, пока среднее значение произведенияМ):1 ) не станет равным нулю.Работа адаптивного компенсаторапомех описывается выражениями,Р.о ( +) де ограничителя 6,10 максимально допустимый, из условия устойчивости цепи настройки весовых коэффициентов,коэффициент передачиакоп с 2 Х мх.п,М 1- опера тор усредне 25нияд - коэффициентпередачи усилителя 11; В предлагаемом компенсаторе помех коэффициент передачи регулируемого усилителя 5 изменяется в направлении производной СКО по этому коэффициенту. Это означает, что в установившемся режиме инерционность цепи настройки весовых усилителей 4-1 оказывается такой, что СКО принимает минимально возможное при данных входных сигналах значение. Кроме того, градиентный характер изменения коэффициента р.(ь 1 приводит к увеличению его значения в начальный период настройки, что обеспечивает быстрое уменьшение СКО. Вследствие этого скорость настройки весовых усилителей 4-1 выше по сравнению с известным устройством в случаях, когда в последнем выбирается малый коэффициент передачи усилителя с целью обеспечения незначительных флюктуаций весов в установившемся режиме при ситуации, характерной для близких к стационарным входных сигналов.1109916 . Составитель Т. Афанасьев Техред Ж. Кастелевич К ор О. Луг тор 0 цкая аказ 6102 130 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 635 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5